Ciclo do Ácido Cítrico

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Ciclo do Ácido Cítrico 
 
Ciclo de Krebs/ Ciclo dos 
ácidos tricarboxílicos 
- É uma via metabólica que acontece 
apenas na presença de oxigênio 
(Aeróbica) 
- Fase aeróbica do catabolismo (onde tem 
oxigênio) → corresponde a Respiração – 
captação de O2 eliminação de CO2 
- Ocorre a oxidação de biomoléculas 
 
Produção de Acetil-CoA 
- A molécula de Acetil-CoA pode vir da 
degradação de carboidratos (glicose → 
piruvato → Acetil-Coa), como também de 
aminoácidos e ácidos graxos (gorduras) 
- Primeiro estágio é a produção de Acetil 
CoA 
- Segundo estágio oxidação do ácido 
cítrico (acetil-CoA) 
Obs: a produção de Acetil-CoA não faz 
parte do ciclo. Ela é produzida a partir de 
uma molécula de piruvato (produto final da 
via glicolítica) e mais 5 cofatores/ coenzima 
(CoA-SH, NAD+, TPP, lipoato e FAD) 
originando uma molécula de Acetil-Coa e a 
 
 
liberação de CO2. Além de liberar CO2 
também irá liberar NADH 
 
 
Reações do Ciclo do Ácido 
Cítrico 
1. Formação do citrato; 
2. Formação de isocitrato via cis-aconitato; 
3. Oxidação do isocitrato a α-cetoglutarato 
e CO2; 
4. Oxidação do α-cetoglutarato a succinil-
CoA e CO2; 
5. Conversão de succinil-CoA a succinato; 
6. Oxidação do succinato a fumarato; 
7. Hidratação do fumarato a malato; 
8. Oxidação do malato a oxaloacetato 
 
 
O
X
ID
A
Ç
Ã
O
 
1. Formação do citrato 
- Actetil-CoA reage com Oxaloacetato 
sendo transformado em Citrato (pela 
enzima Citrato-Sintase que é inibida pelo 
seu produto, o Citrato e a disponibilidade 
de substrato - oxalacetato e acetil-CoA - 
que é outro regulador. Quanto maior 
quantidade substrato mais ativo a enzima 
está) 
 
 
2. Formação de isocitrato via 
cis-aconitato 
- Essa reação vai passar por um 
intermediário que é o Cis-Aconitato 
Obs: o substrato da reação é sempre o 
produto da reação anterior 
- Ocorre uma isomeria (modificação na 
estrutura da molécula – o H troca de 
posição com o HO) na molécula, para isso 
uma molécula de H2O sai, sofrendo uma 
desidratação formando o intermediário cis-
aconitato, para em seguida ser hidratada e 
isomerizada formando o isocitrato 
 
 
 
3. Oxidação do isocitrato a 
α-cetoglutarato e CO2 
- O isocitrato é descarboxilado 
(descarboxilação oxidativa irreversível, que 
é a remoção de CO2), liberando CO2 e é 
gerado NADH devido a desidrogenação 
(eliminação de Hidrogênio) 
- Essa é a etapa limitante da velocidade do 
ciclo do acido cítrico, a enzima isocitrato 
desidrogenase é ativada por ADP e Ca2+ e 
inibida por ATP e NADH (pois possui 
riqueza energética não necessitando de 
mais energia assim será inibido) 
 
 
4.Oxidação do α-
cetoglutarato a succinil-CoA 
e CO2 
- Ocorre outra descarboxilação oxidativa, 
liberando CO2 e NADH 
Substrato 
Enzima 
Intermediário 
Enzima 
produto 
Isocitrato 
Isocitrato 
Desidrogenase 
α-cetoglutarato 
Citrato 
Aconitase Aconitase 
Cis-aconitato 
Isocitrato 
- α-cetoglutarato é transformado em 
Succinil- CoA 
- Inibido por seus produtos (succinil-CoA) e 
ativado por Ca2+ 
 
 
5. Conversão de succinil-CoA 
a succinato 
- Produção de GTP que é 
energeticamente interconversível em 
ATP 
- Fosforilação em nível de substrato 
(formação de GTP) 
- Succinil-CoA é transformado pela enzima 
Succinil-CoA sintetase em Succinato 
 
 
6. Oxidação do succinato a 
fumarato 
- Reação de desidrogenação, produzindo 
FADH2 (transportador temporário de 
elétrons) 
- Succinato sofre desidrogenação e é 
formado o fumarato 
 
 
7. Hidratação do fumarato a 
malato 
- O fumarato é hidratado (recebe H2O) 
pela enzima Fumarase formando o 
L-Malato 
 
 
 
8. Oxidação do malato a 
oxaloacetato 
- O L-Malato sofre uma desidrogenação 
pela enzima malato desidrogenase 
formando oxaloacetato 
- Ocorre a formação do terceiro e último 
NADH 
 
α-cetoglutarato 
Complexo da 
α-cetoglutarato 
desidrogenase Succinil-CoA 
 
 
→ RESUMINDO 
 
 
Produtos de uma rodada do 
Ciclo do Ácido Cítrico 
- Três moléculas de NADH – Oxidado pela 
cadeia transportadora de elétrons (3 ATPs 
cada). 
- Uma de FADH2 –Gera dois ATPs. 
- Uma de GTP (ATP) 
- Duas de CO2 
Obs: 
1º NADH → 3. Oxidação do isocitrato a α-
cetoglutarato e CO2 
1º CO2 → 3. Oxidação do isocitrato a α-
cetoglutarato e CO2 
 
2º NADH → 4. Oxidação do α-
cetoglutarato a succinil-CoA e CO2) 
2º CO2 → 4. Oxidação do α-cetoglutarato 
a succinil-CoA e CO2 
GTP → 5. Conversão de succinil-CoA a 
succinato 
FADH2 → 6. Oxidação do succinato a 
fumarato 
3º NADH → 8. Oxidação do malato a 
oxaloacetato 
 
Reações do ciclo do ácido 
cítrico 
Pivô do metabolismo intermediário 
- O ciclo do ácido cítrico/ Ciclo de Krebs é 
uma via Anfibólica pois participa tanto do 
catabolismo (catabolismo oxidativo 
(degradação) de carboidratos, ácidos 
graxos e aminoácidos) como do 
Anabolismo (que são as vias de síntese ex: 
gliconeogênese/ formação de 
precursores) 
- O ciclo é inibido quando os intermediários 
saem desse ciclo, para servir de 
precursores para vias anabólicas. Portanto, 
é necessário as reações Anapleróticas, que 
são reações de reposição dos 
intermediários (oxalacetato e malato) para 
que o ciclo não seja inibido. 
 
Regulação do ciclo do ácido 
cítrico 
Produção de acetil-CoA (pelo complexo 
piruvato desidrogenase): 
 - ATP, acetil-CoA, NADH, e Ácidos 
graxos; (inibem) 
- AMP, CoA, NAD+ e Ca2+ (estimulam) 
- Modificação covalente de proteínas 
(inibem) 
Etapas exergônicas (são catalisadas pelas 
enzimas): 
- Citrato-sintase 
- Isocitrato-desidrogenase; 
- Alfa-cetoglutarato-desidrogenase 
(são estimuladas pela disponibilidade de 
substrato e Ca2+ e inibidos pelos produtos)